Оценка качества стали но излому - Шахназаров Ю.В.
Оценка качества стали но излому
Автор: Шахназаров Ю.В.Издательство: Ленинград
Год издания: 1981
Страницы: 30
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Скачать:
Ю. В. Шахназаров
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СТАЛИ ПО ИЗЛОМУ
Серия — Прогрессивное формоорбразование металоведение
и термообработка
Лененград 1981
ШАХНАЗАРОВ Юрий Варданович. Оценка качества стали но излому. ЛДНТП, 1981.
32 с. с ил. 4400 экз. 16 коп.
В брошюре изложены известные и новые методы оценки макро топического строения излома деформируемых и литых сталей раз ных структурных классов — мартенситных, вторичнотпердсюшнх. термоулучшенкых, мартенситостареющих. Проанализирована таимо связь качества стали (сопротивление разрушению) с меиентомн строения излома. Обобщены некоторые закономерности микрп строения излома сталей разных структурных классом.
Брошюра предназначена для инженерно-технических р»См»тни ков-металловедов, занимающихся вопросами разрушения и и» иж иости металлов.
У»1К i)iV)i)\
О-во «Знание» РСФСР. Ленмнгр орпишиаин 1ЛИТП leWl
ВВЕДЕНИЕ
Излом соответствует критическому состоянию металла — разрушению. Изучению поверхности разрушения отводится особая роль среди других физических методов исследования, так как строение излома позволяет выявить главное—взаимодействие магистральной трещины со структурой металла, формируемой на всех этапах металлургического передела.
Оценка строения излома дает богатую информацию о качестве металла, однако на машиностроительных и металлургических заводах оценка проводится ограниченно. Связано это главным образом с отсутствием единой классификации строения изломов, количественных методов их анализа, объективных методов оценки. Традиционно применяемое для ряда полуфабрикатов и изделий определение количества волокнистой составляющей в изломе может проводиться только для сталей со структурой феррито-це-ментитной смеси, т. е. для сталей низкой и средней прочности. Для мартен-ситных, вторичнотвердеющих, мартенситостареющих сталей повышенной прочности, имеющих макрооднородное строение излома оценка строения излома практически не производится. Очень органичены данные по взаимосвязи сопротивления разрушению
с боковыми скосами, не описана взаимосвязь с такими элементами строения излома, как «ступенька», «козырек» (рис. 1).
Ниже приводятся результаты изучения качества промышленных сталей разных структурных классов по строению излома.
Рис. 1. Схематическое строг ение и элементы излома
ударных образцов: 1 — излом термоулучшеиной стали (В — волокнистая, К — кристаллическая составляющие излома); 2 — излом мартенситостареющей стали (? — боковые скосы); 3 — излом мартенситостареющей стали сбоку (С — ступенька в изломе); 4 — У-образный излом холодно-деформированной мартенситостареющей стали сбоку; 5 — излом термоулучшеиной стали сбоку (Кз — «козы-
рек>)
3
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СТРОЕНИЯ ИЗЛОМА
ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ
Об
"04
02
Значение вида излома для оценки качества стали признано практикой. Обычно строение излома оценивается по соотношению кристаллической и волокнистой составляющих. (Далее для краткости будут употребляться термины «кристалл» и «волокно»). По этому соотношению определяются температурные критерии типа Ткдс, РАТТ и др., которые используются в практике для оценки работоспособности деталей.
Строение излома, например термоулучшенных сталей, может быть оценено и связано с энергоемкостью разрушения, так как удельная работа развития трещины при ударном изгибе ату линейно связана с долей «волокна» (В) в изломе, а угол наклона, т. е. степень «СУХОСТИ» «волокна» определяется пределом текучести стали [1 ] (рис. 2). О тесноте связи атуи % В свидетельствуют большие коэффициенты корреляции (г).
Для сталей в высокопрочном состоянии оо,2^Ы ГПа такая оценка не может быть произведена, так как излом, исключая боковые зоны среза, имеет однородное строение без традиционно понимаемых «волокна» и «кристалла». Это исключает, в частности, разграничение вязкого и полу-хрункого разрушений.
Необходимость такого раз граничения очевидна и может быть подтверждена примерами различного сопротивления вязкому н полухрупкому разрушению термоулучшенных сталей, у которых полухрупкая область легко оценивается по наличию «кри сталла» в изломе. Увеличение содержания углерода й равнопрочных высокоотпущенных сталях [2], повышение температуры о»пуска в субкритическом интервале температур [31, изменение исходной (перед высоким отпуском) структуры от мартеиситион и бейиитной [4] практически пе оказывают влияния на сопротивление пятому разрушению, резко изменяя сопротивление полухрупкпмч разрушению. Это иллюстрируется данными табл. I, пн приведены ату при разрушении в вязкой области и Т„> (темпорнтури, соответствующая 50% «волокна» в изломе образин с усталостной трещиной) .
і— - ¦
/г
1 I I
і •
20 № 60 80 %В
Рис. 2. Зависимость удельной работы ударного изгиба образцов с трещиной (ату) от доли волокнистой составляющей {% В) в изломе образцов с трещиной из сталей 40Х, 36X1ШФ,
38ХНЗМ, 38ХГТЗМФ: / — 0-0 2^1.0 ГПа. г =-0,95; 2 — а0,2^
<^0,8 ГПа, г=0,91
4
Таблица 1
Обычная закалка * Плотермическа я закалка при 330 °С *
Сталі» "ту нрн Т100. МДж/м2 при Тюо. МДж/м*
